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        高溫氮?dú)廨o助熱采技術(shù)研究與試驗(yàn)

        2019-03-29 10:17:16李峻宇
        科學(xué)與技術(shù) 2019年12期

        李峻宇

        摘要:針對(duì)稠油老區(qū)已進(jìn)入“兩高三低”的吞吐開發(fā)后期,研究應(yīng)用了高溫氮?dú)廨o助熱采技術(shù),該技術(shù)有效補(bǔ)充了吞吐稠油區(qū)塊地層壓力,改善了油井的周期吞吐效果,現(xiàn)場實(shí)施取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

        關(guān)鍵詞:高溫氮?dú)?;輔助熱采技術(shù);曙光油田

        引言

        曙光油田以稠油開發(fā)為主,目前稠油開發(fā)已經(jīng)進(jìn)入“兩高三低”開發(fā)后期,為減緩稠油遞減,部分區(qū)塊進(jìn)行了火驅(qū)、SAGD等開發(fā)方式的轉(zhuǎn)換,取得了顯著效果,但吞吐稠油仍是曙光油田產(chǎn)量的主體。2015年,以局科研項(xiàng)目為依托,開展了高溫氮?dú)廨o助熱采技術(shù)的研究,通過理論研究,初步探索了該項(xiàng)技術(shù)的增產(chǎn)機(jī)理,通過選取不同油品性質(zhì)的油井進(jìn)行試驗(yàn),取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。

        1 高溫氮?dú)廨o助熱采技術(shù)

        高溫氮?dú)廨o助熱采技術(shù)是將氮?dú)饧訜嶂?00℃以上后,再注入油井,與氮?dú)庵偶夹g(shù)對(duì)比,在具備其所有積極增產(chǎn)作用的同時(shí),新增了改善近井地帶稠油流動(dòng)性,使氮?dú)饽軌蚋玫恼紦?jù)油層遠(yuǎn)端,擴(kuò)大氮?dú)獠绑w積,同時(shí)改善氮?dú)馄拭妫瑥亩纳普羝拭?,提高油層?dòng)用程度,降低氮?dú)鈱?duì)油層冷傷害作用,降低原油粘度,改善原油流動(dòng)性,有利于提高氮?dú)庵判Ч?,以此達(dá)到降本增效的目的。

        1.1 氮?dú)庵抛饔脵C(jī)理

        1.1.1 增壓助排作用

        注入氮?dú)饩哂忻黠@的增壓作用,對(duì)于5MPa的高壓油藏,蒸汽和氣體可使油藏壓力提高5%左右;對(duì)于1MPa的低壓油藏,蒸汽和氣體可使油藏壓力提高50%~100%;氣體的增壓作用與蒸汽相當(dāng);油藏開發(fā)后期采用注氮?dú)夥椒ㄔ鰤褐抛饔妹黠@。

        1.1.2 調(diào)整吸汽剖面作用

        氮?dú)膺M(jìn)入并暫堵低壓層,提高了該區(qū)域注汽啟動(dòng)壓力,迫使蒸汽進(jìn)入中低滲透層,注蒸汽壓力有所升高,對(duì)比措施前后提高0.7MPa,層間動(dòng)用有所改善。

        通過曙1-026-0368井措施前后吸汽剖面對(duì)比可以看出,原本不吸汽的31號(hào)層開始吸汽,而原來吸汽較強(qiáng)的30、36、40號(hào)層得到抑制,其他吸汽較差的層吸汽量均有所增加,調(diào)整吸汽剖面作用明顯。

        1.1.3擴(kuò)大波及體積調(diào)整剖面作用

        200℃氮?dú)獾臒犰手禐?.65×106KJ/104m3;

        200℃蒸汽的熱焓值為2.21×106KJ/t。

        攜帶熱量與蒸汽相比可以忽略不計(jì),補(bǔ)充熱量作用不列入增產(chǎn)作用。但注入氮?dú)鉁囟扔?5℃升高到300℃以上后,有效降低常溫氮?dú)鈱?duì)地層的冷傷害,近井地帶原油會(huì)隨著溫度的升高而粘度大幅度降低。從而有效改善近井地帶稠油流動(dòng)性,使氮?dú)饽軌蚋玫恼紦?jù)油層遠(yuǎn)端,擴(kuò)大氮?dú)獠绑w積,同時(shí)改善氮?dú)馄拭?,從而改善蒸汽剖面,提高油層?dòng)用程度。

        1.2 施工參數(shù)設(shè)計(jì)

        1.2.1注入?yún)?shù)設(shè)計(jì)

        注入?yún)?shù)參考氮?dú)庵?、空氣助排設(shè)計(jì)參數(shù):氮?dú)庵旁O(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn):1:35~1:40;空氣助排設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn):1:40~1:50。

        超稠油兩井次依據(jù)氮?dú)庵旁O(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì),由于選取的杜84-65-35、杜84-63-37兩口井汽竄情況較輕,為了保障措施效果方便對(duì)比,注入比例設(shè)計(jì)1:45,注入量10×104Nm3,普通稠油兩井次曙1-28-新362、曙1-028-364兩口井設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)參照空氣助排設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),由于曙1-28-新362井上周期一直低產(chǎn),地層能量虧空嚴(yán)重,設(shè)計(jì)采用上限1:50,曙1-028-364井由于上周期產(chǎn)量較好,設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)采用1:40,注入12×104Nm3。

        1.2.2施工管柱設(shè)計(jì)

        本次施工改變了氮?dú)庵抛⑷牍に?,由氮?dú)庹羝⒏臑橄茸⑷敫邷氐獨(dú)夂笞⒄羝姆绞剑沟獨(dú)庀冗M(jìn)入油層,發(fā)揮其降粘、擴(kuò)大波及體積等新增增產(chǎn)作用,提高措施效果。

        2 試驗(yàn)效果分析

        2.1 試驗(yàn)選井

        分別選擇超稠油、普通稠油區(qū)塊各2井次,選擇區(qū)塊相同,油層數(shù)據(jù)、生產(chǎn)數(shù)據(jù)相似的油井實(shí)施。

        在杜84興隆臺(tái)超稠油區(qū)塊、杜210普通稠油區(qū)塊分別選取2口井進(jìn)行試驗(yàn):選取孔隙度、滲透率、含油飽和度相近的油井進(jìn)行試驗(yàn)。

        2.2 施工工藝設(shè)計(jì)

        高溫氮?dú)廨o助熱采技術(shù)通過將氮?dú)饧訜岷笞⑷刖?,?duì)原有保壓開采技術(shù)的增產(chǎn)作用進(jìn)行了提高和補(bǔ)充,進(jìn)一步提高了油井周期吞吐效果。

        工作原理為:空氣經(jīng)壓縮,膜前預(yù)處理,膜分離獲得低壓氮?dú)?,后?jīng)增壓機(jī)增壓,獲得所需要的高壓氮?dú)猓?5MPa或50MPa)。最后一級(jí)增壓后的氮?dú)鉁囟葹?35℃,壓力為(35MPa或50MPa),將此的氮?dú)庥秒娂訜崞骷訜嶂?00℃以滿足工況需要。

        3 總體實(shí)施情況

        2015年,現(xiàn)場累計(jì)實(shí)施4井次,注入高溫氮?dú)?4萬標(biāo)方,減少注入蒸汽量310.5噸,階段同期對(duì)比増油1381.3噸,増油效果顯著。

        3.1 注汽壓力上升

        超稠油2井次平均注汽壓力由措施前的11.85MPa上升到13.4MPa,上升1.55MPa;普通稠油2井次由措施前的9.85MPa上升到10.15MPa,上升0.3MPa。

        3.2 排水期縮短

        通過對(duì)比排水期發(fā)現(xiàn),1井次排水期大幅度下降,1井次略有上升。

        3.3典型井例—曙1-028-364井

        2015年10月,該井進(jìn)入周期末,實(shí)施高溫氮?dú)廨o助熱采技術(shù),注高溫氮?dú)?2萬標(biāo)方,10月27日下泵開井,目前生產(chǎn)290天,產(chǎn)油649.4噸,同期對(duì)比増油393.8噸,増油效果顯著。

        4 結(jié)論及認(rèn)識(shí)

        (1)理論分析認(rèn)為:該項(xiàng)技術(shù)具有進(jìn)一步擴(kuò)大氮?dú)獠绑w積,同時(shí)提高調(diào)整蒸汽剖面效果,降低稠油粘度的積極作用。

        (2)現(xiàn)場應(yīng)用表明:該項(xiàng)技術(shù)實(shí)施后,油井周期吞吐效果得到明顯改善,各項(xiàng)生產(chǎn)參數(shù)均有所提升,増油效果顯著。

        (3)試驗(yàn)研究表明:該項(xiàng)技術(shù)技術(shù)可行、安全可控、經(jīng)濟(jì)有效,具有一定的應(yīng)用前景。

        參考文獻(xiàn)

        [1]趙紅杰.稠油氮?dú)廨o助熱采優(yōu)化研究[J].化工管理,2015,(23):87-87.

        [2] 忽春旭 李巖 劉心田 .稠油熱采開發(fā)后期技術(shù)對(duì)策研究[J].價(jià)值工程,2013,(32):37-38.

        (作者單位:中油遼河油田分公司曙光采油廠工藝研究所)

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